PSTN起源与发展

    什么是pstn，pstn（public switched telephone network）就是公共交换电话网，也就是我们平常所使用的电话网络。最早的语音传输是亚历山大·贝尔在1876年通过振铃电路实现的，当时的电话网络是通话的双方必须用一根物理网络连接，由于每对通话的个体之间都需要单独的物理线路，如果整个电话网上又10各人，而某人想与另外9个童话，他就需要铺设9对电话线。同时整个电话网上就需要10*（10-1）/2=45对电话线。随着科技的发展一种叫做交换机的设备诞生了。它位于整个电话网的中心，用于连接每个用户。用户想打电话时，先拿起电话连接到管理交换机的接线员，由接线员负责接通对方的线路。到1889年的时候发明了步进式自动电话交换机，它由用户话机的拨号脉冲直接控制交换机的动作，属于直接控制方式，后来又出现了旋转式和升降式的交换机，采用记发器来接收用户的脉冲，然后再控制接线器的动作，属于间接控制，无论是直接控制还是间接控制，都会将接线员的工作省略掉，从而使线路的物理连接变为自动的方式。     再往后，随着电子技术的出现，交换机也逐渐变为电子交换机，在1965年贝尔实验室出现了第一个程控电话交换机，但是电子交换机和程控交换机的话路部分仍然是机械触点，并且他们交换的仍然是模拟信号。     随着20世纪60年代以来PCM（脉冲编码调制）技术成功的运用于传输系统中，将模拟信号数字化，增加的传输的距离，提升了通话的质量，节约了线路。到1970年，法国开通了世界上第一台程控数字交换机，开启了数字交换的时代。随着技术的发展以及世界上使用电话的数量越来越多，交换机也就越来越多，这些交换机之间使用中继线进行连接。20世纪70年代后期出现了蜂窝式移动电话，而专门给移动电话交换的通信网络成为移动网，原来的程控交换网则成为固定电话网，简称固网。移动网就是在固网的基础上增加了许多基站，并增加了归属位置寄存器和拜访位置寄存器，以记录用户的位置、支持异地漫游等，移动交换中心成为MSC（mobile switch center）。     将来，人们会将原始的基于电路交换的语音网络与基于分组交换的因特网进行融合，也就是NGN（next generation network）。经过数年的研究，NGN的解决方案最终都会落在IMS（ip multimedia subsystem）技术上。IMS运行于标准的IP网络上，使用一种基于第三代合作伙伴计划（3GPP）的SIP标准的VOIP实现方式，IMS的目标是将所有的业务均承载在因特网上。     在无线移动通信领域，随着通信技术的成熟以及众多智能终端的出现，对高速IP网络的要求也越来越迫切，最新的3G、4G技术就是应此而产生的。未来的通信中要完全取消低效的电路传输及电路交换，而全部集中到IP通信上来，也就催生了一个新的无线通信标准LTE。也就是说将来无线方面从GSM/CDMA/UMTS等向LTE（Long Term Evolution，长期演进技术）发展，在核心网方面则从电路交换向IMS发展。  

电话

    目前的电话号码格式遵从E.164规则（一个E.164号码由以下几个部分组成，不同部分之间可以用“-”、“.”或空格等连接：国家码（1～3位数字）-地区码（n位数字）-电话号码（15-n位数字）），在我国，一些省市的电话号码是7位，而一些城市的电话号码是8位，而每个省又有他自己的区号，以北京为例，他的区号为10，上海为21。而我们经常说010是北京区号是不正确的，其中的第一个0被称为“国内长途字冠”，本身并不是区号的一部分，就好比用固定电话拨打异地手机前面也是要加0的，在我国，拨打国际长途要在国家代码之前加两个0。交换机的拨号规则是“短号优先”，如果没有带0开头则认为是本地号码，加一个0是国内长途，加两个0是国际长途。我国的国家代码是86，那么一个北京的号码的国际书写方式即为8610XXXXXXXX。每个国家外拨的方式不同，有时写号码的时候就会省略国际字冠，用+号代替，就会有+86的出现了。     800开头的号码是被叫付费的业务，主叫拨打时是免费的，这些号码都是虚拟的，他的一个缺点就是手机打不通，因为运营商之间结算问题导致的，于是出现了400业务，400业务是分摊付费，主叫付本地通话费，被叫付长途电话费。  

E1与T1

    模拟信号是一个连续变化的量，声音就是这种变化量，但是他的缺点就是会衰减，每过一段距离就得对信号进行放大，但是线路的噪音也就混入并且放大了，导致信噪比下降。而数字信号是离散的、不连续的，在一定间隔时间内对模拟信号进行抽样就可以得出离散值。根据抽样定理，当抽样频率是模拟信号最高频率的2倍时，就能够完全还原原来的模拟信号。而PCM信号就是使用PCM（脉冲编码调制）方法得到数字信号，一般来说人能听到的音频范围是300-3400Hz，用滤波器将超过4000Hz的频率过滤出去，然后根据抽样定理使用8000Hz进行抽样，便得到16bit的信息。为了更好的传播，使用压缩算法（A率和μ率，我国使用A率，国际通信也用A率）进行压缩，得到8bit，那么1秒的抽样就得到8bit*8000=64000bit的信号，抽样速率为64kbit/s。连接交换机之间的电路（E1、T1）成为局间中继，而交换机使用时分复用技术将多路通话合并到一条数字线路上，可以节省中继线的数量。将32个64kbit/s的信道合并到一个2Mbit/s的电路上，成为一个E1（北美和日本是24个64kbit/s合并到一个线路，成为T1，速率是1.544Mbit/s）。在E1中，每一个信道被成为一个时隙，0号时隙用来传输同步时钟，其他31个时隙就可以支持31路电话，有时会使用16号时隙来传输信令，那么就只能支持30路电话。